JP2012185442A - Microscope device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、顕微鏡装置に関する。 The present invention relates to a microscope apparatus.
病理標本のスライド画像をデジタル撮像するバーチャルスライド装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 A virtual slide device that digitally images a slide image of a pathological specimen is known (see, for example, Patent Document 1).
図7は、従来知られているバーチャルスライド装置の構成を示した概略図である。図示する例では、バーチャルスライド装置1000は、試料1001が載置されるステージ1002と、ステージ1002を水平方向と光軸方向とに駆動するステージ駆動部1003を備えている。また、顕微鏡装置1000は、試料1001を照明する光源1004と、試料1001に対向するように複数のレンズで構成された対物レンズ1005と、試料1001の像を撮像する撮像部1006とを備えている。また顕微鏡装置1000は、複数の画像を貼り合わせて一枚の画像を生成する際に、隣接する画像を特定する情報と、隣接する画像と重ね合わせる領域を特定する情報とを含む、貼り合わせ情報を生成する貼り合わせ情報生成部1007と、複数の画像と貼り合わせ情報とを1つのファイルに格納する画像ファイル生成部1008と、ステージ駆動部1003と撮像部1006との制御を行う撮像制御部1009とを備えている。
FIG. 7 is a schematic diagram showing a configuration of a conventionally known virtual slide device. In the illustrated example, the
次に、バーチャルスライド装置1000による試料1001の撮像方法について説明する。光源1004の光が、ステージ1002の上に載置された試料1001の所定領域と対物レンズ1005とを透過して、撮像部1006に入射する。撮像部1006は、入射した光を光電変換し、試料1001の所定領域の高倍率の画像を撮像する。続いて、撮像部1006が所定領域に隣接する領域の高倍率の画像を撮像でき、かつ、隣接する所定領域の画像と重なる領域であるのりしろ部を持つように、ステージ駆動部1003はステージ1002(試料1001)を水平方向に移動させる。なお、撮像制御部1009が、撮像部1006とステージ駆動部1003との制御を行う。撮像制御部1009の制御により撮像部1006とステージ駆動部1003とが上記の処理を繰り返し行うことで、撮像部1006は、試料1001の所定領域毎に、のりしろ部を有する高倍率画像を撮像する。
Next, a method for imaging the
撮像部1006が、試料1001の全ての所定領域の高倍率画像を撮像した後、貼り合わせ情報生成部1007は、隣接する高倍率画像と、各高倍率画像ののりしろ部とを認識し、認識した結果に基づいて貼り合わせ情報を生成する。続いて、画像ファイル生成部1008は、貼り合わせ情報生成部1007が生成した貼り合わせ情報と、撮像部1006が撮像した複数の高倍率画像とを1つのファイルに格納する。図示せぬ再生部は、貼り合わせ情報に基づいて、1つのファイルに格納された複数の高倍率画像を貼り合わせ、試料1001全体を示す1枚の高倍率画像を生成し、液晶ディスプレイなどに表示する。上述した処理を行うことで、バーチャルスライド装置1000は、試料1001全体の高倍率画像を生成することができる。
After the
また、RGBカメラに装着した小型分光計によって被写体のスペクトルを多点で計測し、その情報を用いてRGB画像からの色再現性を向上させる方法が知られている(例えば、非特許文献1参照)。従来知られている色再現性を向上させる方法を、従来知られているバーチャルスライド装置1000に適用すれば、色の再現性を良くしつつ試料1001全体の高倍率画像を生成することができる。
Also, a method is known in which a spectrum of an object is measured at multiple points using a small spectrometer attached to an RGB camera, and the color reproducibility from an RGB image is improved using the information (for example, see Non-Patent Document 1). ). If a conventionally known method for improving color reproducibility is applied to a conventionally known
しかしながら、従来知られている被写体のスペクトルを取得(計測)する方法では、一枚のRGB画像に対して複数点のスペクトル情報を取得する必要があるため、スペクトル情報の取得に時間が掛かるという問題がある。また、バーチャルスライド装置1000は、複数枚の部分画像を撮像し、部分画像をつなぎ合わせて一枚の全体画像を生成するため、部分画像毎に複数点のスペクトル情報を取得する方法を用いた場合には、全体画像のスペクトル情報の取得に時間が掛かるという問題がある。
However, in the conventionally known method for acquiring (measuring) the spectrum of a subject, it is necessary to acquire a plurality of points of spectrum information for one RGB image, so that it takes time to acquire the spectrum information. There is. In addition, when the
本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、スペクトル情報をより短時間に取得することができる顕微鏡装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problem, and an object thereof is to provide a microscope apparatus that can acquire spectrum information in a shorter time.
本発明は、試料を保持するステージと、撮像素子を備え、入射した光に応じて前記試料の部分画像を撮像する撮像部と、入射した光のスペクトル情報を取得するカラーセンサと、前記試料からの光を、前記撮像部と前記カラーセンサとに入射する光学系と、前記ステージを三次元方向に移動させる搬送部と、前記撮像部が撮像した他の部分画像と重なる部分であるのりしろ部が存在するように、前記試料を前記撮像素子の撮像面と平行な方向に移動させるように前記搬送部を制御し、前記試料の移動中にも前記スペクトル情報を取得するように前記カラーセンサを制御し、前記試料の移動後に前記部分画像を撮像するように前記撮像部を制御する撮像制御部と、を備えることを特徴とする顕微鏡装置である。 The present invention includes a stage that holds a sample, an imaging device, an imaging unit that captures a partial image of the sample according to incident light, a color sensor that acquires spectral information of incident light, and the sample. An optical system that makes the light incident on the imaging unit and the color sensor, a transport unit that moves the stage in a three-dimensional direction, and a marginal part that overlaps with other partial images captured by the imaging unit. The conveyance unit is controlled to move the sample in a direction parallel to the imaging surface of the imaging element so that the sample exists, and the color sensor is controlled to acquire the spectral information even while the sample is moving. And an imaging control unit that controls the imaging unit so as to capture the partial image after the sample is moved.
また、本発明は、前記撮像部が前記部分画像を撮像する領域である各部分画像領域内でのスペクトル変化量が所定の値以上であるか否かを判定する領域判定部を備え、前記撮像制御部は、前記試料の移動中にも前記スペクトル情報を取得する際には、前記スペクトル変化量が所定の値以上の前記部分画像領域のみで前記スペクトル情報を取得するように前記カラーセンサを制御することを特徴とする顕微鏡装置である。 Further, the present invention includes an area determination unit that determines whether or not a spectral change amount in each partial image area, which is an area in which the imaging unit captures the partial image, is greater than or equal to a predetermined value. The control unit controls the color sensor so as to acquire the spectral information only in the partial image region in which the spectral change amount is a predetermined value or more when acquiring the spectral information even while the sample is moving. This is a microscope apparatus.
また、本発明は、前記試料の全体画像を撮像する全体画像撮像部を備え、前記領域判定部は、前記全体画像撮像部が撮像した前記全体画像を用いて、各部分画像領域内でのスペクトル変化量が所定の値以上であるか否かを判定することを特徴とする顕微鏡装置である。 The present invention further includes an entire image capturing unit that captures an entire image of the sample, and the region determination unit uses the entire image captured by the entire image capturing unit to use a spectrum in each partial image region. It is a microscope apparatus characterized by determining whether or not the amount of change is equal to or greater than a predetermined value.
また、本発明の顕微鏡装置において、前記撮像制御部は、前記撮像部が部分領域を撮像する際にも前記スペクトル情報を取得するように前記カラーセンサを制御することを特徴とする。 In the microscope apparatus of the present invention, the imaging control unit controls the color sensor to acquire the spectral information even when the imaging unit images a partial region.
また、本発明の顕微鏡装置において、前記撮像制御部は、前記スペクトル変化量が所定の値以上の部分画像領域を撮像する際にも前記スペクトル情報を取得するように前記カラーセンサを制御することを特徴とする。 In the microscope apparatus of the present invention, the imaging control unit controls the color sensor so as to acquire the spectral information even when imaging a partial image region in which the spectral change amount is a predetermined value or more. Features.
また、本発明は、前記部分画像を貼り合わせて1枚の全体画像を生成し、前記スペクトル変化量が所定の値以上の前記部分画像領域で取得した前記スペクトル情報のみを用いて、生成した前記全体画像の色補正を行う全体画像生成部を備えることを特徴とする顕微鏡装置である。 Further, the present invention generates the entire image by pasting the partial images, and uses only the spectral information acquired in the partial image region where the spectral change amount is a predetermined value or more. A microscope apparatus including an entire image generation unit that performs color correction of an entire image.
本発明によれば、撮像部は撮像素子を備え、入射した光に応じて試料の部分画像を撮像する。また、カラーセンサは、入射した光のスペクトル情報を取得する。また、搬送部は、試料を保持するステージを三次元方向に移動させる。また、撮像制御部は、撮像部が撮像した他の部分画像と重なる部分であるのりしろ部が存在するように、試料を撮像素子の撮像面と平行な方向に移動させるように搬送部を制御し、試料の移動中にもスペクトル情報を取得するようにカラーセンサを制御し、試料の移動後に部分画像を撮像するように撮像部を制御する。これにより、ステージの移動中にもスペクトル情報を取得することができるため、スペクトル情報をより短時間に取得することができる。 According to the present invention, the imaging unit includes an imaging device and captures a partial image of the sample according to the incident light. In addition, the color sensor acquires spectral information of incident light. The transport unit moves the stage holding the sample in the three-dimensional direction. In addition, the imaging control unit controls the transport unit to move the sample in a direction parallel to the imaging surface of the imaging element so that there is a marginal part that overlaps with other partial images captured by the imaging unit. The color sensor is controlled so as to acquire the spectral information even during the movement of the sample, and the imaging unit is controlled so as to take a partial image after the movement of the sample. Thereby, since the spectrum information can be acquired even while the stage is moving, the spectrum information can be acquired in a shorter time.
(第1の実施形態)
以下、本発明の第1の実施形態について図面を参照して説明する。図1は、本実施形態における顕微鏡装置1の構成を示した概略図である。図示する例では、顕微鏡装置1は、ステージ102と、ステージ駆動部103(搬送部)と、光源104と、第1の対物レンズ105と、第2の対物レンズ106と、ハーフミラー107(光学系)と、撮像素子を備えた第1の撮像部108(撮像部)と、撮像素子を備えた第2の撮像部109(全体画像撮像部)と、視野領域変更部110と、カラーセンサ111と、撮像制御部112と、全体画像生成部113と、領域判定部114とを備える。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a microscope apparatus 1 according to the present embodiment. In the illustrated example, the microscope apparatus 1 includes a
ステージ102は、スライドガラス上にサンプル(被写体、撮像対象物)を載置した試料101を載置するための台である。ステージ駆動部103は、撮像制御部112の制御に基づいて、ステージ102を、第1の撮像部108が備える撮像素子および第2の撮像部109が備える撮像素子の撮像面と水平な方向及び垂直な方向(三次元方向)に駆動させる。光源104は、試料101を照射する光を発生する。
The
第1の対物レンズ105は、試料101の部分画像を拡大して撮像するために用いる対物レンズであり、第2の対物レンズ106よりも拡大率が高い対物レンズである。第2の対物レンズ106は、試料101の全体画像を撮像するために用いる対物レンズであり、第1の対物レンズ105よりも拡大率が低い対物レンズである。また、一時点において、第1の対物レンズ105と第2の対物レンズ106とのどちらか一方を、試料101に対向するように配置することができる構成となっている。試料101に対向するように配置された場合、第1の対物レンズ105および第2の対物レンズ106は、試料101の所定領域からの光束を集光させ、集光させた光をハーフミラー107に対して照射する。ハーフミラー107は、第1の対物レンズ105または第2の対物レンズ106からの光の一部を視野領域変更部110の方向に反射し、一部を透過する。
The first
第1の撮像部108は、第2の撮像部109が備える撮像素子よりも画素数の多い撮像素子を備えており、受光した光の強度に応じた電気信号に光電変換することで高解像度の画像を撮像する。第2の撮像部109は、第1の撮像部108が備える撮像素子よりも画素数の少ない撮像素子を備えており、受光した光の強度に応じた電気信号に光電変換することで低解像度の画像を撮像する。また、一時点において、第1の撮像部108と第2の撮像部109とのどちらか一方を、ハーフミラー107が透過した光を受光する位置に配置することができる構成となっている。本実施形態では、第1の対物レンズ105が試料101に対向するように配置された場合、第1の撮像部108は、ハーフミラー107が透過した光を受光する位置に配置される。また、第2の対物レンズ106が試料101に対向するように配置された場合、第2の撮像部109は、ハーフミラー107が透過した光を受光する位置に配置される。これにより、第1の撮像部108は、試料101の部分画像を高解像度で撮像することができ、第2の撮像部109は、試料102の全体画像を低解像度で撮像することができる。
The first
視野領域変更部110は、ハーフミラー107とカラーセンサ111との間に配置されており、ハーフミラー107からの光のうち、一部の領域の光を遮り、一部の領域の光を透過する。視野領域変更部110を透過した光は、カラーセンサ111に入射する。また、視野領域変更部110は、ハーフミラー107からの光のうち、光を遮る領域を変更することができる。すなわち、視野領域変更部110は、カラーセンサ111の視野範囲を変更することができる。
The field-of-view
カラーセンサ111は、試料101からの光のうち、視野領域変更部110を透過した光のスペクトル情報を検出する。撮像制御部112は、ステージ駆動部103と、第1の対物レンズ105と、第2の対物レンズ106と、第1の撮像部108と、第2の撮像部109と、カラーセンサ111との制御を行い、試料101の画像およびスペクトル情報を取得する。
The
全体画像生成部113は、第1の撮像部108が撮像した複数枚の部分画像それぞれに対して隣接する部分画像を認識し、さらに、隣接する部分画像同士ののりしろ部を認識し、認識した結果に基づいて全ての部分画像を貼り合わせて一枚の全体画像を生成する。また、全体画像生成部113は、カラーセンサ111が取得したスペクトル情報に基づいて、生成した全体画像の色補正を行う。なお、全体画像生成部113は、カラーセンサ111が取得したスペクトル情報に基づいて部分画像それぞれの色補正を行った後、色補正後の部分画像を貼り合わせて全体画像を生成するようにしてもよい。領域判定部114は、スペクトルの変化量が大きい領域と、スペクトルの変化量が小さい領域とを判定する。
The whole
次に、第1の撮像部108が部分画像を撮像する部分画像領域と、第2の撮像部109が全体画像を撮像する全体画像領域とについて説明する。図2は、本実施形態において、第1の撮像部108が部分画像を撮像する部分画像領域と、第2の撮像部109が全体画像を撮像する全体画像領域とを示した概略図である。図示する例では、第1の撮像部108が撮像する部分画像領域201〜215と、第2の撮像部109が撮像する全体画像領域301とが示されている。この場合、第1の撮像部108は、15回の撮像を行うことで、試料101の全ての部分画像領域201〜215を撮像することができる。また、第2の撮像部109は1回の撮像で試料101の全体画像領域301を撮像することができる。また、部分画像領域201〜215を合わせると、全体画像領域301となる。
Next, a partial image area where the
なお、図2に示す例ではのりしろ部が示されていないが、第1の撮像部108が撮像する部分画像にはのりしろ部が含まれる。例えば、第1の撮像部108が部分画像領域201の部分画像を撮像する場合、図示する部分画像領域201の周囲の領域の画像を含む部分画像を撮像する。他の部分画像領域202〜215を撮像する場合も同様に、第1の撮像部108は、部分画像領域202〜215の周囲の領域の画像を含む部分画像を撮像する。
In the example illustrated in FIG. 2, the margin is not illustrated, but the partial image captured by the
次に、本実施形態におけるカラーセンサ111がスペクトル情報を取得する領域について説明する。1つの部分画像領域の中でスペクトルの変化量が小さい場合には、部分画像領域のいずれの領域のスペクトル情報もほぼ同じであると考えられる。また、1つの部分画像領域の中でスペクトルの変化量が大きい場合には、部分画像領域中の領域によって、スペクトル情報が大きく異なると考えられる。従って、1つの部分画像領域の中でスペクトルの変化量が小さい部分画像領域(スペクトル変化量が小さい部分画像領域)では、カラーセンサ111は、部分画像領域内の1つの領域のスペクトル情報を取得する。また、1つの部分画像領域の中でスペクトルの変化量が大きい部分画像領域(スペクトル変化量が大きい部分画像領域)では、カラーセンサ111は、部分画像領域内の複数の領域のスペクトル情報を取得する。
Next, the area | region where the
次に、スペクトル変化量が大きい部分画像領域と、スペクトル変化量が小さい部分画像領域の判定方法について説明する。本実施形態では、領域判定部114は、第2の撮像部109が撮像した1枚の全体画像の画素値を用いて部分画像領域毎に画素値の分散値を算出し、算出した分散値に基づいて、スペクトル変化量が大きい部分画像領域と、スペクトル変化量が小さい部分画像領域とを判定する。例えば、赤色を検出するR画素の画素値の分散値と、緑色を検出するG画素の画素値の分散値と、青色を検出するB画素の画素値の分散値とをそれぞれ算出する。そして、算出したR画素の画素値の分散値と、G画素の画素値の分散値と、B画素の画素値の分散値とのうち、いずれか1つ以上の分散値が予め定められた閾値以上の場合、スペクトル変化量が大きい部分画像領域であると判定する。また、算出したR画素の画素値の分散値と、G画素の画素値の分散値と、B画素の画素値の分散値とのうち、全ての分散値が予め定められた閾値未満の場合、スペクトル変化量が小さい部分画像領域であると判定する。
Next, a method for determining a partial image region having a large spectral change amount and a partial image region having a small spectral change amount will be described. In the present embodiment, the
また、カラーセンサ111は、部分画像領域内の複数の領域のスペクトル情報を取得する場合、ステージ102が移動している間にスペクトル情報を取得することで、スペクトル情報の取得時間を短縮する。図3は、本実施形態において、スペクトル変化量が大きい部分画像領域と、スペクトル変化量が小さい部分画像領域と、カラーセンサ111がスペクトル情報を取得する領域と、カラーセンサ111がスペクトル情報を取得するタイミングとを示した概略図である。
Further, when the
図示する例では、図2に示した部分画像領域のうち、部分画像領域201〜205を示している。また、部分画像領域201,203,204は、スペクトル変化量が大きい部分画像領域である。部分画像領域202,205は、スペクトル変化量が小さい部分画像領域である。また、部分画像領域201,203,204内には、ステージ102の移動中にカラーセンサ111がスペクトル情報を取得する領域310がそれぞれ4つ含まれており、ステージ102の停止中(部分画像撮像中)にカラーセンサ111がスペクトル情報を取得する領域311がそれぞれ1つ含まれている。また、部分画像領域202,205内には、ステージ102の停止中(部分画像撮像中)にカラーセンサ111がスペクトル情報を取得する領域311がそれぞれ1つ含まれている。
In the illustrated example,
このように、本実施形態のカラーセンサ111は、スペクトル変化量が小さい部分画像領域では部分画像領域内の1つの領域のスペクトル情報を取得し、スペクトル変化量が大きい部分画像領域では、部分画像領域内の複数の領域のスペクトル情報を取得する。また、カラーセンサ111は、部分画像領域内の複数の領域のスペクトル情報を取得する場合、ステージ102が移動している間にもスペクトル情報を取得する。従って、カラーセンサ111が複数の領域のスペクトル情報を取得する場合においても、スペクトル情報の取得時間を短縮することができる。
As described above, the
次に、顕微鏡装置1による試料101の撮像手順について説明する。図4は、本実施形態における顕微鏡装置1の動作手順を示したフローチャートである。
(ステップS101)撮像制御部112は、第2の対物レンズ106を試料101に対向する位置に配置し、第2の撮像部109をハーフミラー107が透過した光を受光する位置に配置し、第2の対物レンズ106と第2の撮像部109とを用いて、試料101の全体画像を撮像する。その後、ステップS102の処理に進む。
(ステップS102)領域判定部114は、ステップS101の処理で第2の撮像部109が撮像した試料101の全体画像を用いて、スペクトル変化量が大きい部分画像領域と、スペクトル変化量が小さい部分画像領域とを判定する。その後、ステップS103の処理に進む。
Next, an imaging procedure of the
(Step S101) The
(Step S102) The
(ステップS103)撮像制御部112は、第1の対物レンズ105を試料101に対向する位置に配置し、第1の撮像部108をハーフミラー107が透過した光を受光する位置に配置する。その後、ステップS104の処理に進む。
(ステップS104)撮像制御部112は、第1の撮像部108が試料101の全ての部分画像領域の部分画像を撮像したか否かを判定する。第1の撮像部108は試料101の全ての部分画像領域の部分画像を撮像したと撮像制御部112が判定した場合にはステップS107の処理に進み、それ以外の場合にはステップS105の処理に進む。
(Step S103) The
(Step S <b> 104) The
(ステップS105)撮像制御部112は、第1の撮像部108が、まだ撮像していない部分画像領域の部分画像を撮像できるように、ステージ駆動部103を制御してステージ102(試料101)を水平方向に移動させる。また、撮像制御部112は、ステージ102の移動中にスペクトル変化量が大きい部分画像領域が第1の対物レンズ105の光軸上を通過する場合、カラーセンサ111にスペクトル情報を取得させる。カラーセンサ111は、撮像制御部112の制御に基づいてスペクトル情報を取得し、取得したスペクトル情報を全体画像生成部113に対して出力する。なお、このときにカラーセンサ111がスペクトル情報を取得する領域は、例えば、図3に示した領域310である。全体画像生成部114は、カラーセンサ111が出力するスペクトル情報を記憶する。その後、ステップS106の処理に進む。
(Step S105) The
(ステップS106)撮像制御部112は、第1の撮像部108に部分画像領域の部分画像を撮像させ、カラーセンサ111にスペクトル情報を取得させる。第1の撮像部108は部分画像を撮像し、撮像した部分画像を全体画像生成部113に対して出力する。また、カラーセンサ111は、スペクトル情報を取得し、取得したスペクトル情報を全体画像生成部113に対して出力する。なお、このときにカラーセンサ111がスペクトル情報を取得する領域は、例えば、図3に示した領域311である。全体画像生成部113は、第1の撮像部109が出力する部分画像と、カラーセンサ111が出力するスペクトル情報とを記憶する。その後、ステップS104の処理に戻る。
(Step S106) The
(ステップS107)全体画像生成部113は、ステップS106の処理で記憶した部分画像を貼り合わせて一枚の全体画像を生成する。また、全体画像生成部113は、ステップS105およびステップS106の処理で記憶したスペクトル情報を用いて、生成した全体画像の色補正を行う。その後、処理を終了する。例えば、全体画像生成部113は、ステップS105およびステップS106の処理で記憶したスペクトル情報の平均値を算出し、算出した平均値を用いて全体画像の色補正を行う。なお、全体画像生成部113は、各部分画像領域で取得したスペクトル情報を用いて部分画像それぞれの色補正を行った後、色補正後の部分画像を貼り合わせて全体画像を生成するようにしてもよい。
(Step S107) The entire
上述した通り、本実施形態によれば、部分画像を撮像する前に、試料101の位置合わせのために試料101を載置したステージ102を移動させるが、カラーセンサ111は、ステージ102が移動している間にも多領域のスペクトル情報を取得する。従って、多領域のスペクトル情報を取得する場合においても、スペクトル情報をより短時間に取得することができる。
As described above, according to the present embodiment, the
また、1つの部分画像領域の中でスペクトルの変化量が小さい場合には、部分画像領域のいずれの領域のスペクトル情報もほぼ同じであると考えられる。また、1つの部分画像領域の中でスペクトルの変化量が大きい場合には、部分画像領域中の領域によって、スペクトル情報が大きく異なると考えられる。そのため、本実施形態によれば、スペクトル変化量が小さい部分画像領域では、部分画像領域内の1つの領域のスペクトル情報を取得する。また、スペクトル変化量が大きい部分画像領域では、部分画像領域内の複数の領域のスペクトル情報を取得する。従って、スペクトル情報を取得する領域数を削減しつつ、より正確なスペクトル情報を取得することができる。 Further, when the amount of change in the spectrum is small in one partial image region, it is considered that the spectral information of any region of the partial image region is almost the same. Further, when the amount of change in spectrum is large in one partial image region, it is considered that the spectrum information varies greatly depending on the region in the partial image region. Therefore, according to the present embodiment, in the partial image region where the amount of change in spectrum is small, the spectral information of one region in the partial image region is acquired. Further, in the partial image region where the amount of spectrum change is large, spectral information of a plurality of regions in the partial image region is acquired. Therefore, more accurate spectrum information can be acquired while reducing the number of regions from which spectrum information is acquired.
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。本実施形態における顕微鏡装置1の構成と第1の実施形態における顕微鏡装置1の構成とは同様の構成である。本実施形態と第1の実施形態とで異なる点は、本実施形態では、スペクトル変化量が大きい部分画像領域のみでスペクトル情報を取得し、スペクトル変化量が大きい部分画像領域で取得したスペクトル情報を用いて、部分画像を貼り合わせて生成した全体画像の色補正を行う点である。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The configuration of the microscope apparatus 1 in the present embodiment is the same as the configuration of the microscope apparatus 1 in the first embodiment. The difference between this embodiment and the first embodiment is that in this embodiment, spectrum information is acquired only in a partial image region having a large amount of spectrum change, and spectrum information acquired in a partial image region having a large amount of spectrum change is obtained. In other words, color correction is performed on the entire image generated by pasting the partial images.
次に、本実施形態におけるカラーセンサ111がスペクトル情報を取得する領域について説明する。一般的に、試料101を撮像した画像には撮像対象物と背景とが含まれている。また、撮像対象物と背景との色が異なる場合、画像中に撮像対象物が含まれていると画像内のスペクトル変化量が大きくなる。そのため、スペクトル変化量が大きい部分画像領域には撮像対象物が含まれている可能性が高い。そこで、本実施形態では、スペクトル変化量が大きい部分画像領域のみでスペクトル情報を取得し、取得したスペクトル情報を用いて、部分画像を貼り合わせて生成した全体画像の色補正を行うことで、より撮像対象物に適した色補正を行うことができる。さらに、スペクトル変化量が大きい部分画像領域のみでスペクトル情報を取得し、スペクトル変化量が小さい部分画像領域ではスペクトル情報を取得しないため、スペクトル情報を取得するために必要な時間をより削減することができる。
Next, the area | region where the
次に、スペクトル情報を取得する領域およびタイミングについて説明する。図5は、本実施形態において、スペクトル変化量が大きい部分画像領域と、スペクトル変化量が小さい部分画像領域と、カラーセンサ111がスペクトル情報を取得する領域と、カラーセンサ111がスペクトル情報を取得するタイミングとを示した概略図である。
Next, the area | region and timing which acquire spectrum information are demonstrated. FIG. 5 shows a partial image region with a large amount of spectral change, a partial image region with a small amount of spectral change, a region where the
図示する例では、第1の実施形態における図2に示した部分画像領域のうち、部分画像領域201〜205を示している。また、部分画像領域201,203,204は、スペクトル変化量が大きい部分画像領域である。部分画像領域202,205は、スペクトル変化量が小さい部分画像領域である。また、部分画像領域201,203,204内には、カラーセンサ111が、ステージ102の移動中にスペクトル情報を取得する領域310がそれぞれ4つ含まれており、ステージ102の停止中(部分画像撮像中)にスペクトル情報を取得する領域311がそれぞれ1つ含まれている。なお、スペクトル変化量が小さい部分画像領域ではスペクトル情報を取得しないため、部分画像領域202,205内には、スペクトル情報を取得する領域は含まれていない。
In the illustrated example,
このように、本実施形態のカラーセンサ111は、スペクトル変化量が小さい部分画像領域ではスペクトル情報を取得せず、スペクトル変化量が大きい部分画像領域では、部分画像領域内の複数の領域のスペクトル情報を取得する。従って、スペクトル情報を取得するために必要な時間をより削減することができる。また、カラーセンサ111は、部分画像領域内の複数の領域のスペクトル情報を取得する場合、ステージ102が移動している間にもスペクトル情報を取得する。従って、カラーセンサ111が複数の領域のスペクトル情報を取得する場合においても、スペクトル情報の取得時間を短縮することができる。
As described above, the
次に、顕微鏡装置1による試料101の撮像手順について説明する。図6は、本実施形態における顕微鏡装置1の動作手順を示したフローチャートである。ステップS201〜ステップS204の処理は、第1の実施形態におけるステップS101〜ステップS104の処理と同様の処理である。
Next, an imaging procedure of the
(ステップS205)撮像制御部112は、第1の撮像部108が、まだ撮像していない部分画像領域の部分画像を撮像できるように、ステージ駆動部103を制御してステージ102(試料101)を水平方向に移動させる。また、撮像制御部112は、ステージ102の移動中にスペクトル変化量の大きい部分画像領域が第1の対物レンズ105の光軸上を通過する場合、カラーセンサ111にスペクトル情報を取得させる。カラーセンサ111は、撮像制御部112の制御に基づいてスペクトル情報を取得し、取得したスペクトル情報を全体画像生成部113に対して出力する。なお、このときにカラーセンサ111がスペクトル情報を取得する領域は、例えば、図5に示した領域310である。全体画像生成部114は、カラーセンサ111が出力するスペクトル情報を記憶する。その後、ステップS206の処理に進む。
(Step S205) The
(ステップS206)撮像制御部112は、第2の撮像部109に部分画像領域の部分画像を撮像させる。このとき、部分画像を撮像する部分画像領域がスペクトル変化量の大きな部分画像領域である場合、撮像制御部112は、カラーセンサ111にスペクトル情報を取得させる。第2の撮像部109は部分画像を撮像し、撮像した部分画像を全体画像生成部113に対して出力する。また、カラーセンサ111は、第2の撮像部109が部分画像を撮像する部分画像領域がスペクトル変化量の大きな部分画像領域である場合、スペクトル情報を取得し、取得したスペクトル情報を全体画像生成部113に対して出力する。なお、このときにカラーセンサ111がスペクトル情報を取得する領域は、例えば、図5に示した領域311である。全体画像生成部113は、第2の撮像部109が出力する部分画像を記憶し、カラーセンサ111が出力するスペクトル情報を記憶する。その後、ステップS204の処理に戻る。
(Step S206) The
(ステップS207)全体画像生成部113は、ステップS206の処理で記憶した部分画像を貼り合わせて一枚の全体画像を生成する。また、全体画像生成部113は、ステップS205およびステップS206の処理で記憶したスペクトル情報を用いて、生成した全体画像の色補正を行う。その後、処理を終了する。例えば、全体画像生成部113は、ステップS205およびステップS206の処理で記憶したスペクトル情報の平均値を算出し、算出した平均値を用いて、生成した全体画像の色補正を行う。
(Step S207) The entire
上述した通り、一般的に、試料101を撮像した画像には撮像対象物と背景とが含まれている。また、撮像対象物と背景との色が異なる場合、画像中に撮像対象物が含まれていると画像内のスペクトル変化量が大きくなる。そのため、スペクトル変化量が大きい部分画像領域には撮像対象物が含まれている可能性が高い。そこで、本実施形態では、スペクトル変化量が大きい部分画像領域のみでスペクトル情報を取得し、取得したスペクトル情報を用いて、部分画像を貼り合わせて生成した全体画像の色補正を行う。従って、より正確に撮像対象物のスペクトル情報を取得することができる。さらに、スペクトル変化量が大きい部分画像領域のみでスペクトル情報を取得し、スペクトル変化量が小さい部分画像領域ではスペクトル情報を取得しないため、スペクトル情報を取得するために必要な時間をより削減することができる。
As described above, generally, an image obtained by imaging the
以上、この発明の第1の実施形態と第2の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。 The first embodiment and the second embodiment of the present invention have been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and does not depart from the gist of the present invention. Range design etc. are also included.
例えば、上述した第1の実施形態および第2の実施形態では、第1の撮像部108と第2の撮像部109とを別々に備え、第1の撮像部108が部分画像を撮像し、第2の撮像部109が全体画像を撮像しているがこれに限らない。例えば、第1の撮像部108が、全体画像と部分画像の両方を撮像するようにしてもよい。
For example, in the first embodiment and the second embodiment described above, the
また、上述した第1の実施形態および第2の実施形態では、ステージ102の移動中に取得するスペクトル情報として、4つの領域のスペクトル情報を取得しているがこれに限らない。例えば、4つの領域のスペクトル情報を取得する代わりに、1つ以上の領域のスペクトル情報を取得するようにしてもよい。
In the first embodiment and the second embodiment described above, the spectrum information of four regions is acquired as the spectrum information acquired during the movement of the
1・・・顕微鏡装置、101・・・試料、102・・・ステージ、103・・・ステージ駆動部、104・・・光源、105・・・第1の対物レンズ、106・・・第2の対物レンズ、107・・・ハーフミラー、108・・・第1の撮像部、109・・・第2の撮像部、110・・・視野領域変更部、111・・・カラーセンサ、112・・・撮像制御部、113・・・全体画像生成部、114・・・領域判定部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Microscope apparatus, 101 ... Sample, 102 ... Stage, 103 ... Stage drive part, 104 ... Light source, 105 ... 1st objective lens, 106 ... 2nd
Claims (6)
撮像素子を備え、入射した光に応じて前記試料の部分画像を撮像する撮像部と、
入射した光のスペクトル情報を取得するカラーセンサと、
前記試料からの光を、前記撮像部と前記カラーセンサとに入射する光学系と、
前記ステージを三次元方向に移動させる搬送部と、
前記撮像部が撮像した他の部分画像と重なる部分であるのりしろ部が存在するように、前記試料を前記撮像素子の撮像面と平行な方向に移動させるように前記搬送部を制御し、前記試料の移動中にも前記スペクトル情報を取得するように前記カラーセンサを制御し、前記試料の移動後に前記部分画像を撮像するように前記撮像部を制御する撮像制御部と、
を備えることを特徴とする顕微鏡装置。 A stage for holding the sample;
An imaging unit that includes an imaging element and captures a partial image of the sample according to incident light;
A color sensor that acquires spectral information of incident light;
An optical system that makes light from the sample incident on the imaging unit and the color sensor;
A transport unit for moving the stage in a three-dimensional direction;
Controlling the transport unit to move the sample in a direction parallel to the imaging surface of the imaging element so that there is a marginal part that overlaps with another partial image captured by the imaging unit; An imaging control unit that controls the color sensor to acquire the spectral information even during movement of the sample, and controls the imaging unit to capture the partial image after movement of the sample;
A microscope apparatus comprising:
を備え、
前記撮像制御部は、前記試料の移動中にも前記スペクトル情報を取得する際には、前記スペクトル変化量が所定の値以上の前記部分画像領域のみで前記スペクトル情報を取得するように前記カラーセンサを制御する
ことを特徴とする請求項1に記載の顕微鏡装置。 A region determination unit that determines whether or not a spectral change amount in each partial image region, which is a region in which the imaging unit captures the partial image, is greater than or equal to a predetermined value;
When the spectral information is acquired even while the sample is moving, the imaging control unit acquires the spectral information only in the partial image region where the spectral change amount is a predetermined value or more. The microscope apparatus according to claim 1, wherein the microscope apparatus is controlled.
を備え、
前記領域判定部は、前記全体画像撮像部が撮像した前記全体画像を用いて、各部分画像領域内でのスペクトル変化量が所定の値以上であるか否かを判定する
ことを特徴とする請求項2に記載の顕微鏡装置。 An overall image capturing unit that captures an entire image of the sample;
The region determination unit determines whether or not a spectral change amount in each partial image region is equal to or greater than a predetermined value by using the entire image captured by the entire image capturing unit. Item 3. The microscope apparatus according to Item 2.
ことを特徴とする請求項1に記載の顕微鏡装置。 The microscope apparatus according to claim 1, wherein the imaging control unit controls the color sensor so that the spectral information is acquired even when the imaging unit images a partial region.
ことを特徴とする請求項2に記載の顕微鏡装置。 The said imaging control part controls the said color sensor so that the said spectral information may be acquired also when imaging the partial image area where the said spectrum variation | change_quantity is more than predetermined value. Microscope device.
を備えることを特徴とする請求項5に記載の顕微鏡装置。 The partial images are pasted together to generate a single whole image, and color correction of the generated whole image is performed using only the spectral information acquired in the partial image region in which the spectral change amount is a predetermined value or more. The microscope apparatus according to claim 5, further comprising: an entire image generation unit to perform.
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